Abstract
This paper focuses on the capability of organic matter decomposition and inorganic nutrient uptake in the
coastal waters of Ca Na bay (Ninh Thuan province) in October, 2018 (the rainy season) and May, 2019
(the dry season). The results of laboratory experiments on organic decomposition, photosynthesis and
nutrient uptake showed that the BODgh and the average values of k- decay rate in coastal waters of the
surveyed area are higher in the rainy season compared with the dry season, with the average BODgh values
of 5.474 mgO2/l and 4.768 mgO2/l respectively, and the corresponding k-values of 0.183 day-1 and 0.143
day-1. Howver, the half-life decay of organic matter is lower in the rainy season than in the dry season,
with the corresponding values of 5.110 days and 5.571 days. In the studied area, the photosynthesis of
phytoplankton strongly absorbs nitrate (NO3-), followed by ammonium (NH4+) and phosphate (PO43-). The
capability of nutrient uptake for nitrogen and phosphorus components was 9.17 mgN/m3/hour and 0.92
mgP/m3/hour, respectively in the dry season; and 7.31 mgN/m3/hour and 0.63 mgP/m3/hour in the rainy
season. The results of the study are favorable condition for calculating the environmental capacity in the
coastal waters of Ca Na bay in the future.
11 trang |
Chia sẻ: thanhle95 | Lượt xem: 332 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu The capability of organic matter decomposition and nutrient uptake in coastal waters of Ca Na bay, Ninh Thuan province, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
103
Vietnam Journal of Marine Science and Technology; Vol. 19, No. 4A; 2019: 103–113
DOI: https://doi.org/10.15625/1859-3097/19/4A/14606
https://www.vjs.ac.vn/index.php/jmst
The capability of organic matter decomposition and nutrient uptake in
coastal waters of Ca Na bay, Ninh Thuan province
Hoang Trung Du
*
, Nguyen Trinh Duc Hieu
Institute of Oceanography, VAST, Vietnam
*
E-mail: h_trungdu@hotmail.com
Received: 30 July 2019; Accepted: 6 October 2019
©2019 Vietnam Academy of Science and Technology (VAST)
Abstract
This paper focuses on the capability of organic matter decomposition and inorganic nutrient uptake in the
coastal waters of Ca Na bay (Ninh Thuan province) in October, 2018 (the rainy season) and May, 2019
(the dry season). The results of laboratory experiments on organic decomposition, photosynthesis and
nutrient uptake showed that the BODgh and the average values of k- decay rate in coastal waters of the
surveyed area are higher in the rainy season compared with the dry season, with the average BODgh values
of 5.474 mgO2/l and 4.768 mgO2/l respectively, and the corresponding k-values of 0.183 day
-1
and 0.143
day
-1
. Howver, the half-life decay of organic matter is lower in the rainy season than in the dry season,
with the corresponding values of 5.110 days and 5.571 days. In the studied area, the photosynthesis of
phytoplankton strongly absorbs nitrate (NO3
-
), followed by ammonium (NH4
+
) and phosphate (PO4
3-
). The
capability of nutrient uptake for nitrogen and phosphorus components was 9.17 mgN/m
3
/hour and 0.92
mgP/m
3
/hour, respectively in the dry season; and 7.31 mgN/m
3
/hour and 0.63 mgP/m
3
/hour in the rainy
season. The results of the study are favorable condition for calculating the environmental capacity in the
coastal waters of Ca Na bay in the future.
Keywords: Organic matter, decomposition, nutrients, BOD.
Citation: Hoang Trung Du, Nguyen Trinh Duc Hieu, 2019. The capability of organic matter decomposition and nutrient
uptake in coastal waters of Ca Na bay, Ninh Thuan province. Vietnam Journal of Marine Science and Technology,
19(4A), 103–113.
104
Tạp chí Khoa học và Công nghệ Biển, Tập 19, Số 4A; 2019: 103–113
DOI: https://doi.org/10.15625/1859-3097/19/4A/14606
https://www.vjs.ac.vn/index.php/jmst
Khả năng phân rã hữu cơ và hấp thu muối dinh dưỡng ở vùng ven bờ
vịnh Cà Ná, tỉnh Ninh Thuận
Hoàng Trung Du
*
, Nguyễn Trịnh Đức Hiệu
Viện Hải dương học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Việt Nam
*Email: h_trungdu@hotmail.com
Nhận bài: 30-7-2019; Chấp nhận đăng: 6-10-2019
Tóm tắt
Bài báo tập trung đánh giá khả năng phân rã chất hữu cơ và hấp thụ muối dinh dưỡng trong vùng nước
ven bờ vịnh Cà Ná (tỉnh Ninh Thuận) v o tháng 10/2018 (mùa mưa) v tháng 5/2019 (mùa khô). Kết quả
thực nghiệm về phân rã hữu cơ, quang hợp và hấp thụ muối dinh dưỡng tại phòng thí nghiệm, cho thấy:
giá trị BODgh và hằng số tốc độ phân rã k trung bình trong vùng nghiên cứu v o mùa mưa đều cao hơn so
với mùa khô với giá trị BODgh trung bình tương ứng đạt 5,474 mgO2/l và 4,768 mgO2/l; và giá trị k tương
ứng đạt 0,183 ngày-1 và 0,143 ngày-1. Tuy nhiên, thời gian bán phân rã chất hữu cơ v o mùa mưa thấp hơn
so với mùa khô với giá trị tương ứng đạt 5,110 ngày và 5,571 ngày. Tại khu vực nghiên cứu, quá trình
quang hợp của thực vật phù du hấp thụ mạnh nhất muối nitrat (NO3
–
) tiếp đến là amonium (NH4
+
), và
phosphate (PO4
3–
). Khả năng hấp thụ muối dinh dưỡng nitơ v photpho trong mùa khô lần lượt đạt 9,17
mgN/m
3
/giờ và 0,92 mgP/m3/giờ; v trong mùa mưa lần lượt đạt 7,31 mgN/m3/giờ và 0,63 mgP/m3/giờ.
Các kết quả của nghiên cứu tạo điều kiện thuận lợi cho việc tính toán sức tải môi trường của vùng ven bờ
vịnh Cà Ná sau này.
Từ khóa: Chất hữu cơ, phân rã, muối dinh dưỡng, BOD.
MỞ ĐẦU
Tự làm sạch của thủy vực là một quá trình
phức tạp nhằm làm giảm nồng độ của các
nguồn thải vào thủy vực, nó được chia thành 3
quá trình chính: Vật lý, hóa học và sinh học [1].
Qua các số liệu đo đạc thực nghiệm, bài báo tập
trung xem xét khả năng tự làm sạch sinh học ở
vực nước vịnh Cà Ná thông qua quá trình phân
rã chất hữu cơ v đồng hóa muối dinh dưỡng.
Trong thuỷ vực các cửa sông và ven bờ
biển, vật chất hữu cơ có nguồn gốc từ nhiều
nguồn khác nhau. Chúng có thể được tạo ra từ
quá trình quang tổng hợp của thực vật phù du;
từ các quá trình trao đổi chất qua các bậc dinh
dưỡng khác nhau; từ chất thải của các loài thủy
sinh vật, hoặc chúng được vận chuyển từ biển
vào, từ thượng nguồn xuống và từ quá trình xáo
trộn của chất hữu cơ trong nền đáy. Tuy nhiên,
các chất hữu cơ n y luôn vận động, chuyển hóa
bởi một loạt các quá trình lý học, hóa học và
sinh học. Trong thủy vực, hệ vi sinh vật có vai
tr quan trọng trong quá trình phân rã vật chất
hữu cơ. i sinh vật sẽ phân hủy các chất hữu cơ
để thu nhận các chất cần thiết cho các hoạt
động sống của chúng. Trong quá trình phân rã,
vật chất hữu cơ được vi sinh vật biến đổi thành
các chất nghèo năng lượng, và cuối cùng, trong
những điều kiện phù hợp thì chất hữu cơ sẽ
được chuyển hóa ngược trở lại thành các chất
vô cơ (quá trình khoáng hóa chất hữu cơ). Mô
hình phân rã sinh học chất hữu cơ trong thủy
vực được mô tả lần đầu tiên bởi nhóm tác giả
treeter v Phelps (1925) 2 . Tuy nhiên đến
năm 2006 đã có t nhất bốn mô hình mô tả quá
Khả năng phân rã hữu cơ và hấp thu muối
105
trình phân rã chất hữu cơ được sử dụng v đề
cập trong các nghiên cứu sau: Thomas (1950)
[3], Navone (1960) [4], Fujimoto (1964) [5],
Hewitt et al., (1979) [6 , drian v anders
(1992–1993) [7 , oung v lark (1965) 8 ,
drian v anders (1998) 9 , orsuk v tow
(2000) [10 , v Mason et al., (2006) [11 . Để
đánh giá quá trình phân rã hữu cơ tại các thủy
vực ven bờ, phần lớn các nghiên cứu sử dụng
mô hình treeter v Phelps 12–14]. Trong
nghiên cứu [15], nhóm tác giả so sánh ba mô
hình của treeter v Phelps; mô hình của
oung v lark; v mô hình của Mason et al.,
kết quả cho thấy mô hình của treeter v
Phelps phù hợp nhất với đặc trưng phân rã hữu
cơ tại thủy vực.
Bên cạnh phân rã hữu cơ, quá trình quang
hợp của thực vật phù du cũng có vai tr quan
trọng đối với chức năng sinh thái của thủy vực,
qua quá trình quang hợp, thực vật phù du sẽ sử
dụng muối dinh dưỡng trong thủy vực. Một số
nghiên cứu 14, 15 đánh giá quá trình hấp thụ
muối dinh dưỡng thông qua khả năng quang
hợp cực đại của thực vật phù du; bằng cách sử
dụng các mô hình tương quan giữa năng suất v
cường độ bức xạ (mô hình P-I) như: Mô hình
của ebb et al., (1974) [16], mô hình của
Jassby v Platt (1976) 17 , mô hình của Platt
et al., (1980) 18 , ilers v Peeters (1988)
[19]. Tuy nhiên cách tiếp cận trên chỉ sử dụng
tỷ số chuyển đổi C:N:P = 106:16:1 mà không
đo đạc trực tiếp h m lượng muối dinh dưỡng
được hấp thụ bởi thực vật phù du. Đã có nghiên
cứu đo đạc trực tiếp h m lượng muối dinh
dưỡng được hấp thụ trong quá trình quang hợp
của thực vật phù du và cỏ biển trong đầm phá
ven biển, dựa trên thí nghiệm thực nghiệm xem
xét lượng muối dinh dưỡng được hấp thụ trong
quá trình quang hợp [20].
Bài báo sử dụng nguồn dữ liệu, số liệu
thực nghiệm v o tháng 10/2018 (mùa mưa) v
tháng 5/2019 (mùa khô) để đánh giá một số
đặc trưng về sự phân rã chất hữu cơ v hấp thu
muối dinh dưỡng trong vùng ven bờ vịnh Cà
Ná - Ninh Thuận.
Thời gi n và hu v c nghi n cứu
Khu vực nghiên cứu thuộc vịnh Cà Ná
(Ninh Thuận) với 3 trạm gồm M2 (108,885oE;
11,3450
o
N); M3 (108,888
o
E; 11,336
o
N) và M4
(108,868
o
E; 11,333
o
N) (hình 1).
Hình 1. ơ đồ trạm thu mẫu
Hoàng Trung Du, Nguyễn Trịnh Đức Hiệu
106
Với các trạm như sau:
Trạm M2: Đại diện khu vực cảng cá Cà
Ná;
Trạm M3: Đại diện cửa vịnh, là khu vực
tập trung nhiều nguồn thải ven bờ từ sinh hoạt
đổ vào;
Trạm M4: Đại diện vùng ven bờ, nằm dọc
bãi biển Cà Ná (cạnh nh h ng ơn Hải).
Thời gian tiến hành thu mẫu: Vào tháng
10/2018 (mùa mưa) v tháng 5/2019 (mùa khô).
hương h hu ẫu ố h nghiệ và
h n ch ẫu
Mẫu nước biển dùng trong th nghiệm được
thu bằng chai thu mẫu Niskin - 5 l (Hoa Kỳ) tại
nước tầng mặt, mẫu nước sau khi thu được
chứa trong can nhựa 5 l đã được xử l , sau đó
mẫu được bảo quản bằng thùng cách nhiệt, giữ
mát bằng đá lạnh (khoảng 4–10oC) và vận
chuyển trong ngày về phòng thí nghiệm. Mẫu
nước biển dùng để làm thí nghiệm phân rã hữu
cơ v hấp thụ muối dinh dưỡng được lưu trữ tại
phòng thí nghiệm tối đa từ 18 tiếng tại nhiệt độ
khoảng 4oC. Việc thu mẫu, xử l v bảo quản
được thực hiện theo hướng dẫn của T VN
5998-1995 [21].
Thí nghiệm phân rã chất hữu cơ: Sử dụng
phương pháp bình k n (300 ml), ủ trong tối ở
nhiệt độ 20oC rồi xác định BOD tại các ng y: 0,
1, 3, 5, 7, 10, 15 v 20 (8 × 2 mẫu). BOD1, 3, 5, 7,
10, 15, 20 được định lượng bằng phương pháp gia
số oxy hòa tan (APHA 5210C) [22]. Hàm
lượng oxy hòa tan (DO) được xác định bằng
phương pháp inkler (APHA 4500-O) [22].
Thí nghiệm quang hợp và hấp thụ muối
dinh dưỡng: Mẫu nước được lấy vào các bình
đen v trắng, rồi thả xuống nước tại vịnh Nha
Trang (109,2156
o
E; 12,2074
o
N) để phơi dưới
ánh sáng mặt trời trong 4–5 giờ, từ 12 giờ
(hoặc 13 giờ) đến 16 giờ. au đó, các mẫu thí
nghiệm được xác định các thông số DO, NH4
+
,
NO2
-
, NO3
-
, PO4
3-
trước v sau khi phơi mẫu:
muối dinh dưỡng NH4
+
được xác định bằng
phương pháp Riley, mmet v olorzano 23 ;
NO2
–
được xác định bằng phương pháp
Bendschneider và Robinson [23]; NO3
– được
xác định bằng phương pháp Morris v Riley
[23]; PO4
3– được xách định bằng phương pháp
Murphy và Riley [23]. Muối dinh dưỡng được
phân tích bằng máy UV-VIS 2900 (Hitachi,
Nhật Bản). Năng suất sinh học sơ cấp (GPP)
được xác định theo phương pháp gia số oxy
trong bình đen trắng trong 4–5 giờ chiếu sáng
[24].
hương h nh gi hả năng h n
inh h c chất hữu cơ
Sử dụng mô hình phân rã bậc nhất theo
treeter-Phelps (1925) để đánh giá khả năng
phân rã sinh học chất hữu cơ tại vùng nghiên
cứu [2]:
BODt = BODgh [1 – exp(-k.t)] (1)
r ng : BODt: O tại thời điểm t ng y
(mgO2/l); BODgh: O giới hạn (mgO2/l); k:
Hằng số phân rã hữu cơ (ng y-1); t: Thời gian
(ngày).
Xác định đồng thời hai thông số BODgh và
k thông qua việc giải mô hình hồi quy phi tuyến
(1) bằng phương pháp bình phương tối thiểu
25 trên phần mềm thống kê mã nguồn mở R
26 với thuật toán Levenberg-Marquardt [27].
Số liệu đầu v o để giải mô hình phân rã là
BODt và t với điều kiện biên ban đầu là BODgh
≥ O 20.
Thời gian bán phân rã T (ngày) hay thời
gian để phân hủy hết một nửa lượng chất hữu
cơ được xác định theo công thức sau [13]:
T = ln(2)/k (2)
X c ịnh SS và nh gi hả năng hấp
thụ uối dinh dưỡng
H m lượng oxy hòa tan sinh ra trong quá
trình quang hợp được t nh toán như sau [28]:
DOquang hợp = DObình trắng – DObình đen (3)
Trong : DOquang hợp: H m lượng oxy hòa tan
sinh ra trong quá trình quang hợp; DObình đen:
H m lượng oxy h a tan phân t ch được trong
các bình đen; DObình trắng: H m lượng oxy hòa
tan phân t ch được trong các bình trắng.
T nh năng suất sơ cấp theo lượng cacbon hữu
cơ được sinh ra trong quá trình quang hợp dựa
v o phương trình sau:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2 (4)
Theo phương trình (4), cứ 192 g oxy được
sinh ra thì cũng kèm theo 72 g cacbon hữu cơ
được sinh ra. Như vậy, năng suất sơ cấp theo
Khả năng phân rã hữu cơ và hấp thu muối
107
lượng cacbon hữu cơ được sinh ra trong quá
trình quang hợp sẽ được tính toán dựa vào hàm
lượng oxy được sinh ra.
Khả năng hấp thụ muối dinh dưỡng trong
quá trình quang hợp của thực vật phù du được
xác định thông qua biểu thức sau [29]:
Xhấp thụ = Xbình đen – Xbình trắng (5)
r ng : Xhấp thụ: H m lượng muối dinh
dưỡng được hấp thụ trong quá trình quang
hợp; Xbình đen: H m lượng muối dinh dưỡng
phân t ch được trong các bình đen; Xbình trắng:
H m lượng muối dinh dưỡng phân t ch được
trong các bình trắng.
hương h xử lý số liệu
Phương trình mô tả quá trình phân rã sinh
học chất hữu cơ (phương trình 1) có bản chất
l mô hình hồi quy phi tuyến, được mô tả như
sau [30]:
y = f (x, θ) + ε với ε ~ N(0, σ2) (6)
r ng : y là biến phụ thuộc, f là hàm số của
mô hình, x l biến độc lập - biến x v y thường
được xác định bằng thực nghiệm, θ là các
thông số cần được ước t nh, nó thể hiện đặc
trưng cho mối quan hệ giữa biến x v y thông
qua h m f và ε là sai số của mô hình; theo đó ε
có phân phối chu n với trung bình bằng 0 v
phương sai l σ2.
ử dụng kiểm định hapiro để kiểm tra
phân phối chu n của phần sai số mô hình phân
rã (1) [31].
Sử dụng kiểm định Wilcoxon signed rank
để so sánh giá trị trung bình của 2 nhóm quan
sát (mùa khô v mùa mưa), khi mỗi quan sát
của nhóm n y được so sánh với quan sát tương
ứng của nhóm còn lại [31].
ử dụng chỉ số căn bậc hai sai số trung bình
to n phương (RM ) để đánh giá mức độ phù
hợp của mô hình (1). ì phần sai số của mô
hình hồi quy phi tuyến tuân theo luật phân phối
chu n, do đó RM l chỉ số phù hợp nhất để
sử dụng. Mô hình có chỉ số RM c ng thấp
thì mức độ phù hợp của mô hình cao 32]:
1
1 n
i i
i
RMSE Y O
n
(7)
Với N l tổng số mẫu quan sát, Yi l giá trị thực
tế tại thời điểm i và Oi l giá trị dự báo tại thời
điểm i.
Trong các kiểm định Shapiro và Wilcoxon
signed rank, sự khác biệt có nghĩa thống kê
khi P < 0,05 [31]; tất cả các kiểm định thống kê
được thực hiện trên ngôn ngữ R [26]. Bên cạnh
đó, các đồ thị và bản đồ khu vực nghiên cứu
cũng được xây dựng trên ngôn ngữ R [26].
KẾT QUẢ NGHIÊN C U VÀ THẢO
LUẬN
Phân rã chất hữu cơ
Kết quả phân tích BOD từ thí nghiệm theo
thời gian được trình bày trong bảng 1. Giải mô
hình Streeter - Phelps (1) bằng phương pháp
hồi quy phi tuyến, các thông số đặc trưng cho
quá trình phân rã hữu cơ được trình bày trên
bảng 2.
Bảng 1. Kết quả phân tích từ thí nghiệm đối với BOD (mgO2/l) theo thời gian (ngày)
Thời gian
Tháng 10/2018 Tháng 5/2019
M4 M3 M2 M4 M3 M2
BOD1 (mgO2/l) 0,18 0,37 4,27 0,28 0,99 1,75
BOD3 (mgO2/l) 0,44 1,07 5,72 0,52 1,81 3,26
BOD5 (mgO2/l) 0,79 1,42 9,40 0,62 2,22 5,15
BOD7 (mgO2/l) 1,11 1,78 10,47 0,73 2,86 5,31
BOD10 (mgO2/l) 1,34 1,89 11,01 1,01 3,14 6,41
BOD15 (mgO2/l) 1,73 2,18 11,21 1,21 3,77 7,02
BOD20(mgO2/l) 1,98 2,33 11,25 1,41 5,25 7,18
Kết quả tính toán cho thấy h m lượng
BODgh v o mùa mưa (10/2018) tại trạm M2
cao hơn bốn lần so với các trạm M4 và M3;
với giá trị lần lượt đạt 11,519 mgO2/l; 2,567
mgO2/l và 2,337 mgO2/l (bảng 2). Bên cạnh
đó, v o khô (05/2019), giá trị BODgh tại trạm
Hoàng Trung Du, Nguyễn Trịnh Đức Hiệu
108
M2 cũng cao hơn bốn lần so với trạm M4, và
cao hơn 1,3 lần so với trạm M3 với các giá trị
lần lượt là 7,232 mgO2/l; 1,562 mgO2/l và
5,511 mgO2/l. Kết quả này chứng tỏ rằng trạm
M2 tiếp nhận h m lượng chất hữu cơ nhiều
hơn so với hai khu vực kia, điều này có thể
liên quan đến nguồn vật chất được cung cấp
cho vực nước từ các hoạt động của cảng cá
xung quanh trạm M2. Giá trị trung bình của
BODgh v o mùa mưa v mùa khô tương ứng
đạt 5,474 mgO2/l và 4,768 mgO2/l. Tuy nhiên,
sự khác biệt về giá trị BODgh ở hai mùa không
có nghĩa về mặt thống kê (P = 0,75,
Wilcoxon signed rank test).
Bảng 2. Kết quả tính toán các thông số từ mô hình phân rã hữu cơ
Thời gian
Chỉ số
Tháng 10/2018 Tháng 5/2019
M4 M3 M2 M4 M3 M2
shapiro test (P - value) 0,098 0,246 0,513 0,758 0,2841 0,571
RMSE (mgO2/l) 0,038 0,055 0,956 0,070 0,375 0,241
Hằng số k (ngày-1) 0,075 0,190 0,284 0,105 0,100 0,218
T (ngày) 9,242 3,648 2,441 6,601 6,931 3,180
BODgh (mgO2/l) 2,567 2,337 11,519 1,562 5,511 7,232
Hình 2. Tương quan phi tuyến giữa BODt và thời gian
Hằng số phân rã hữu cơ k v o mùa mưa đạt
0,075 ngày
–1
tại trạm M4; 0,190 ngày–1 tại trạm
M3 và 0,284 ngày
–1
tại trạm M2. Vào mùa khô,
hằng số k tại các trạm M4, M3 và M2 lần lượt
đạt 0,105 ngày–1; 0,100 ngày–1 và 0,218 ngày–1.
Kết quả này chứng tỏ rằng tại trạm M2 tiếp
nhận lượng chất thải hữu cơ dễ bị phân hủy
sinh học, trong khi đó tại trạm M3 và M4 tiếp
nhận chất thải hữu cơ khó phân hủy sinh học
hơn. o sánh giá trị hằng số k theo mùa cho
Khả năng phân rã hữu cơ và hấp thu muối
109
thấy tại trạm M2 và M4, hằng số k mùa khô cao
hơn so với mùa mưa; tuy nhiên tại trạm M3, giá
trị k mùa khô thấp hơn so với mùa mưa. Hằng
số k trung bình to n vùng v o mùa mưa cao
hơn so với mùa khô với giá trị tương ứng đạt
0,183 ngày
–1
và 0,143 ngày
–1
. Từ đó cho thấy
v o mùa mưa, thời gian bán phân rã chất hữu
cơ tại vùng nghiên cứu thấp hơn so với mùa
khô với giá trị tương ứng đạt 5,110 ngày và
5,571 ngày. Kiểm định thống kê cho thấy sự
khác biệt về giá trị k và T trong mùa khô và
mùa mưa không có nghĩa về mặt thống kê (P
= 0,50, Wilcoxon signed rank test).
Khoảng biến động của hằng số k tại vùng
nghiên cứu tương đương với kết quả nghiên
cứu tại cửa sông Cái và Sông Tắc vịnh Nha
Trang (0,083 đến 0,321 ngày–1) [13], tuy nhiên
khoảng biến động n y lại lớn hơn so với hằng
số k trong các mẫu thí nghiệm ở vịnh Cam
Ranh (0,129–0,168 ngày–1 [14] và ở vịnh ũng
Rô (0,076–0,138 ngày–1) [15].
Đồ thị mô tả mối tương quan phi tuyến giữa
h m lượng BODt và thời gian phân hủy t được
trình bày trên hình 2.
Kết quả kiểm định sai số của mô hình (1)
cho thấy sai số này tuân theo luật phân bố
chu n (Shapiro test, P > 0,05) (bảng 2). Thêm
vào đó, phần sai số tại mỗi trạm đều dao động
quanh đường thẳng y = 0, nghĩa l nó có giá trị
trung bình xấp xỉ bằng không (hình 3). Kết quả
thống kê từ bảng 2 cho thấy RMSE tại tất cả
các trạm vị ở cả hai mùa thu mẫu đều giá trị bé
hơn 1 mgO2/l. Từ những phân tích trên cho
thấy các giả định về phần sai số của mô hình đã
được đáp ứng; v phương pháp hồi quy phi
tuyến phù hợp để tính toán các thông số đặc
trưng cho quá trình phân rã chất hữu cơ theo
mô hình Streeter-Phelps.
Hình 3. Kiểm định phần sai số của mô hình phân rã hữu cơ
ăng uấ ơ cấp và khả năng hấ hụ muối
dinh dưỡng của th c vật phù du
Kết quả t nh toán năng suất sơ cấp (NSSC)
và hấp thụ muối dinh dưỡng của thực vật phù
du tại vùng nghiên cứu được trình bày trong
bảng 3 và hình 4.
Năng suất sơ cấp của thực vật phù du trong
nước đạt giá trị cao nhất tại trạm M2, tiếp đến
là trạm M3 và thấp nhất tại M4; với giá trị
tương ứng trong mùa mưa lần lượt đạt 87,53
mgC/m
3
/giờ; 52,21 mgC/m3/giờ và 40,79
mgC/m
3
/giờ; và các giá trị tương ứng trong
Hoàng Trung Du, Nguyễn Trịnh Đức Hiệu
110
mùa khô đạt 219,33 mgC/m3/giờ; 167,37
mgC/m
3
/giờ và 79,58 mgC/m3/giờ (hình 4).
Trung bình hóa giá trị năng suất thô (GPP-
Gross Primary Production) vùng nghiên cứu
v o mùa mưa đạt 60,18 mgC/m3/giờ; mùa khô
đạt 155,43 mgC/m3/giờ. Sự chênh lệch về giá
trị GPP giữa hai mùa khô v mưa thì không có
nghĩa về mặt thống kê (P = 0,25, Wilcoxon
signed rank test).
Bảng 3. Kết quả tính toán GPP và hấp thụ muối dinh dưỡng của thực vật phù du
Thông số
Tháng 10/2018 Tháng 5/2019
M4 M3 M2 M4 M3 M2
GPP ( mgC/m3/giờ) 40,79 52,21 87,53 79,58 167,37 219,33
Hấp thụ NH4
+ (mgN/m3/giờ) 1,15 4,46 1,20 1,73 4,32 2,37
Hấp thụ NO3
– (mgN/m3/giờ) 2,52 10,73 1,43 3,26 11,28 3,42
Hấp thụ PO4
3– (mgP/m3/giờ) 0,37 0,73 0,80 0,39 0,62 1,74
Hình 4. Năng suất sơ cấp và khả năng hấp thụ muối dinh dưỡng của thực vật nổi
của vùng ven bờ vịnh Cà Ná, tỉnh Ninh Thuận
Kết quả thí nghiệm đồng hóa muối dinh
dưỡng cho thấy thực vật phù du tại khu vực
nghiên cứu hấp thụ hai loại muối dinh dưỡng
nitơ (NH4
+
, NO3
–
) và muối dinh dưỡng photpho
(PO4
3–
) với tốc độ khác nhau. Trong số các muối
dinh dưỡng kể trên, thực vật phù du hấp thụ
mạnh nhất NO3
–
(trung bình 4,89 mgN/m
3
/giờ
v o mùa mưa; 5,99 mgN/m3/giờ vào mùa khô),